一种耐高温抗车辙的沥青混合料及其制备方法转让专利

申请号 : CN202210279209.0

文献号 : CN114685098B

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发明人 : 宋海涛安华冯化新王世刚崔节兴王加玉朱胜勇刘晶晶马烽屈凡锋李龙才汪延强梁常青李洪振任保英

申请人 : 山东汇达新型建筑材料有限公司

摘要 :

本发明涉及沥青混合料技术领域,具体涉及一种耐高温抗车辙的沥青混合料及其制备方法,由如下重量份数的组分组成:矿粉、集料、基质沥青、岩沥青、导热填料、丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料、高粘剂、改性海泡石纤维。本发明通过矿粉、集料、基质沥青、岩沥青、导热填料、丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料、改性海泡石纤维等成分配合,组分配比适宜,使得制得的沥青混合料具有优异的抗车辙能力,且该沥青混合料的高温稳定性、水稳定性均得到提升,可应用于交通量大和重载、超载车辆较多的道路,具有较高的实用性。

权利要求 :

1.一种耐高温抗车辙的沥青混合料,其特征在于,由如下重量份数的组分组成:矿粉                            350‑400份;

集料                            1100‑1300份;

基质沥青                        400‑500份;

岩沥青                          100‑150份;

导热填料                        40‑60份;

丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料   50‑100份;

高粘剂                          1.5‑2.5份;

改性海泡石纤维                  55‑75份;所述丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料的制备方法为:

(1)将丁苯橡胶置于苯乙烯溶液中,进行超声搅拌搅拌,然后将温度升至60‑70℃再进行高速搅拌至丁苯橡胶完全溶解;

(2)向上述溶液中加入硅烷偶联剂,在超声下80‑100℃水浴加热10‑15min,然后减压蒸馏除去苯乙烯,再用蒸馏水洗至中性,在烘箱中40℃条件下干燥40‑60min,得到改性丁苯橡胶;

(3)将改性丁苯橡胶送入密炼机中,抽真空保证与大气压差≥0.07MPa,密炼温度为

120‑140℃,密炼8‑10min后,将占改性丁苯橡胶总质量1/5的贵氯化锌加入密炼机中,一起密炼6‑10min,排料;

(4)将上步排出的混合料自然冷却至室温,并送入到电子束辐照装置中,在0.7‑0.9MeV的辐照能量下反应10‑15min,即得丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料。

2.根据权利要求1所述的耐高温抗车辙的沥青混合料,其特征在于,所述矿粉为生石灰粉,按粒径分,包括粒径为6mm‑8mm连续级配,占矿粉总质量的70‑80%;粒径为2mm‑4mm连续级配,占矿粉总质量的20‑30%。

3.根据权利要求1所述的耐高温抗车辙的沥青混合料,其特征在于,所述集料为玄武岩粉,按粒径分,包括粒径为10mm‑15mm连续级配,占集料总质量的50‑60%;粒径为5mm‑10mm连续级配,占集料总质量的40‑50%。

4.根据权利要求1所述的耐高温抗车辙的沥青混合料,其特征在于,所述基质沥青为

70#沥青或90#沥青。

5.根据权利要求1所述的耐高温抗车辙的沥青混合料,其特征在于,所述导热填料为由玻化微珠、氮化铝和二氧化硅按质量比1:(0.5‑0.8):(1‑1.5)组成。

6.根据权利要求1所述的耐高温抗车辙的沥青混合料,其特征在于,所述高粘剂为SEBS、SIS、碳九石油树脂和碳五石油树脂的混合物。

7.根据权利要求1所述的耐高温抗车辙的沥青混合料,其特征在于,所述改性海泡石纤维的制备方法为:取海泡石纤维,置于加热釜中加热至300‑400℃后,冷冻干燥,然后再置于氢氧化钠溶液中,搅拌,过滤,洗涤至中性,真空干燥,得到碱化海泡石纤维;

将碱化海泡石纤维浸泡于甲基三甲氧基硅烷进行表面处理,然后加入环氧氯丙烷,搅拌,加热升温至120‑140℃,反应,抽滤,洗涤至中性,真空干燥,得到改性海泡石纤维。

8.根据权利要求1‑7任一项所述的耐高温抗车辙的沥青混合料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)按比例称重,将基质沥青加热至170‑190℃后放入反应釜内,然后加入岩沥青搅拌

40‑50min使其升温至220‑240℃,然后加入丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料,再以1300‑

1500r/min的速度搅拌0.8‑1.2h使其降温至140‑160℃,最后加入改性海泡石纤维以及200‑

250r/min的速度搅拌4‑6h,制得混合物A;

(2)将加热到220‑250℃集料称重后加入到拌和锅内,强制搅拌20‑30s后,再加入矿粉,继续搅拌2‑4min,得到混合物B;

(3)将步骤(1)所得混合物A加热至190‑210℃,称重后加入到步骤(2)所得混合物B中,强制搅拌40‑50s,得到混合物C;

(4)将称重后的导热填料、高粘剂加入到步骤(3)所得混合物C中,强制搅拌4‑6min后在

150‑160℃出锅,即可得到耐高温抗车辙的沥青混合料。

说明书 :

一种耐高温抗车辙的沥青混合料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及沥青混合料技术领域,具体来说,涉及一种耐高温抗车辙的沥青混合料及其制备方法。

背景技术

[0002] 沥青混合料是一种复合材料,主要由沥青、粗骨料、细骨料、矿粉组成,有的还加入聚合物和木纤维素;由这些不同质量和数量的材料混合形成不同的结构,并具有不同的力学性质。工程上最常用的沥青混合料有两类:其一是沥青混凝土混合料,是由适当比例的粗集料、细集料及填料组成的符合规定级配的矿料,与沥青结合料拌和、压实后剩余空隙率小于10%的混合料,简称沥青混凝土,以AC表示,采用圆孔筛时用LH表示。其二是沥青碎石混合料,是由适当比例的粗集料、细集料及填料(或不加填料)与沥青拌和、压实后剩余空隙率在10%以上的混合料,简称沥青碎石混合料,以AM表示。
[0003] 我国行业标准《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1‑2008规定:城镇道路路面层宜优先采用A级沥青(即能适用于各种等级、任何场合和层次)。随着技术的不断发展,现代公路发生许多变化,交通流量和行驶频度急剧增长,货运车的轴重不断增加,普遍实行分车道单向行驶,要求进一步提高路面的抗流动性,即提高高温下抗车辙能力;提高柔性和弹性,即低温下抗开裂能力,提高耐磨耗能和延长使用寿命。
[0004] 目前,改性沥青混合料作为一种可提高沥青路面耐高温抗车辙的材料,在道路施工中得到广泛的应用,但现阶段国外开发出的改性沥青有多种,最常用的是SBS、SBR等聚合物改性剂。这些聚合物改性剂都有各自的性能特点,能在某个或某几个方面改善沥青的性能。但是,聚合物改性剂多为非极性,与沥青比重、分子量相差较大,因此他们与基质沥青的共混体系具有热力学不稳定性,易产生离析;同时,沥青组分中的胶质、沥青质呈极性,聚合与极性物质的结合力弱,使得应力传递效率低,造成产品性能不理想,难以满足在道路建设中的应用。
[0005] 另外,现有改性沥青混合料在耐高温方面性能偏弱,不能改性沥青混合料集聚的热量及时散出去,并且使用过程中的压实度并不高。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种耐高温抗车辙沥青混合料及其制备方法,以解决现有技术中的问题。
[0007] 为了达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
[0008] 一种耐高温抗车辙的沥青混合料,由如下重量份数的组分组成:
[0009] 矿粉                            350‑400份;
[0010] 集料                            1100‑1300份;
[0011] 基质沥青                        400‑500份;
[0012] 岩沥青                          100‑150份;
[0013] 导热填料                        40‑60份;
[0014] 丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料   50‑100份;
[0015] 高粘剂                          1.5‑2.5份;
[0016] 改性海泡石纤维                  55‑75份。
[0017] 作为本技术方案的进一步优选的,所述矿粉为生石灰粉,按粒径分,包括粒径为6mm‑8mm连续级配,占矿粉总质量的70‑80%;粒径为2mm‑4mm连续级配,占矿粉总质量的20‑
30%。
[0018] 作为本技术方案的进一步优选的,所述集料为玄武岩粉,按粒径分,包括粒径为10mm‑15mm连续级配,占集料总质量的50‑60%;粒径为5mm‑10mm连续级配,占集料总质量的
40‑50%。
[0019] 作为本技术方案的进一步优选的,所述硬质沥青为70#沥青或90#沥青;
[0020] 作为本技术方案的进一步优选的,所述导热填料为由玻化微珠、氮化铝和二氧化硅按质量比1:(0.5‑0.8):(1‑1.5)组成。
[0021] 作为本技术方案的进一步优选的,所述丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料的制备方法为:
[0022] (1)将丁苯橡胶置于苯乙烯溶液中,进行超声搅拌搅拌,然后将温度升至60‑70℃再进行高速搅拌至丁苯橡胶完全溶解;
[0023] (2)向上述溶液中加入硅烷偶联剂,在超声下80‑100℃水浴加热10‑15min,然后减压蒸馏除去苯乙烯,再用蒸馏水洗至中性,在烘箱中40℃条件下干燥40‑60min,得到改性丁苯橡胶;
[0024] (3)将改性丁苯橡胶送入密炼机中,抽真空保证与大气压差≥0.07MPa,密炼温度为120‑140℃,密炼8‑10min后,将占改性丁苯橡胶总质量1/5的贵氯化锌加入密炼机中,一起密炼6‑10min,排料;
[0025] (4)将上步排出的混合料自然冷却至室温,并送入到电子束辐照装置中,在0.7‑0.9MeV的辐照能量下反应10‑15min,即得丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料。
[0026] 作为本技术方案的进一步优选的,所述高粘剂为SEBS、SIS、碳九石油树脂和碳五石油树脂的混合物。
[0027] 作为本技术方案的进一步优选的,所述改性海泡石纤维的制备方法为:取海泡石纤维,置于加热釜中加热至300‑400℃后,冷冻干燥,然后再置于氢氧化钠溶液中,搅拌,过滤,洗涤至中性,真空干燥,得到碱化海泡石纤维;
[0028] 将碱化海泡石纤维浸泡于甲基三甲氧基硅烷进行表面处理,然后加入环氧氯丙烷,搅拌,加热升温至120‑140℃,反应,抽滤,洗涤至中性,真空干燥,得到改性海泡石纤维。
[0029] 作为本技术方案的进一步优选的,本发明还提供了上述耐高温抗车辙的沥青混合料的制备方法,包括如下步骤:
[0030] (1)按比例称重,将基质沥青加热至170‑190℃后放入反应釜内,然后加入岩沥青搅拌40‑50min使其升温至220‑240℃,然后加入丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料,再以1300‑1500r/min的速度搅拌0.8‑1.2h使其降温至140‑160℃,最后加入改性海泡石纤维以及200‑250r/min的速度搅拌4‑6h,制得混合物A;
[0031] (2)将加热到220‑250℃集料称重后加入到拌和锅内,强制搅拌20‑30s后,再加入矿粉,继续搅拌2‑4min,得到混合物B;
[0032] (3)将步骤(1)所得混合物A加热至190‑210℃,称重后加入到步骤(2)所得混合物B中,强制搅拌40‑50s,得到混合物C;
[0033] (4)将称重后的导热填料、高粘剂加入到步骤(3)所得混合物C中,强制搅拌4‑6min后在150‑160℃出锅,即可得到耐高温抗车辙的沥青混合料。
[0034] 本发明与现有技术相比,具有的有益效果为:
[0035] (1)本发明通过矿粉、集料、基质沥青、岩沥青、导热填料、丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料、改性海泡石纤维等成分配合,使得制得的沥青混合料具有优异的抗车辙能力,且该沥青混合料的高温稳定性、水稳定性均得到提升,可应用于交通量大和重载、超载车辆较多的道路,具有较高的实用性。
[0036] (2)本发明选择具有极性特性的岩沥青与基质进行复配,对基质沥青进行改性处理,避免了现有技术中采用SBS、SBR等非极性的聚合物改性剂,造成改性沥青混合物出现热力学不稳定、离析问题,难以满足现有的对沥青混合料耐高温抗车辙的要求。
[0037] (3)本发明通过采用生石灰粉作为矿粉及选择膨润土份作为集料能够有效提高沥青混合料的水稳定性,改善其耐高温性能、低温抗裂性和抗疲劳性能,且矿粉与集料进行了粒径的级配,能够改善沥青混合料的密实性和强度。
[0038] (4)本发明添加的导热填料是由玻化微珠、氮化铝和二氧化硅复配而成,都具有较大的导热系数,将导热填料添加至沥青混合料中,可起到调温作用,有效降低沥青混合料在高温环境中的升温速率,可有效提高沥青混合料的高温稳定性。
[0039] (5)本发明添加的丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料具有三维网状结构,可将矿粉、集料、导热填料、基质沥青等填料填充该三维网状结构,实现对填料的包覆,使填料之间结合的更加紧密,提高了沥青混合料各组分之间的紧密度,提高沥青混合料的黏聚性,从而提高沥青混合料的力学性能和抗车辙性能。
[0040] (6)本发明中的改性海泡石纤维通过改性处理后,与沥青混合料各组分之间具有较好的相容性,可吸附在沥青混合料各组分的表面,从而提高了沥青混合料的防开裂及其他力学性能。

具体实施方式

[0041] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0042] 实施例1
[0043] 本实施例中,所述耐高温抗车辙的沥青混合料,由如下重量份数的组分组成:
[0044] 矿粉                            400份;
[0045] 集料                            1300份;
[0046] 基质沥青                        500份;
[0047] 岩沥青                          150份;
[0048] 导热填料                        60份;
[0049] 丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料   100份;
[0050] 高粘剂                          2.5份;
[0051] 改性海泡石纤维                  75份。
[0052] 其中,所述矿粉为生石灰粉,按粒径分,包括粒径为6mm‑8mm连续级配,占矿粉总质量的70%;粒径为2mm‑4mm连续级配,占矿粉总质量的30%。
[0053] 其中,所述集料为玄武岩粉,按粒径分,包括粒径为10mm‑15mm连续级配,占集料总质量的50%;粒径为5mm‑10mm连续级配,占集料总质量的50%。
[0054] 其中,所述硬质沥青为70#沥青;
[0055] 其中,所述导热填料为由玻化微珠、氮化铝和二氧化硅按质量比1:0.5:1组成。
[0056] 其中,所述丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料的制备方法为:
[0057] (1)将丁苯橡胶置于苯乙烯溶液中,进行超声搅拌搅拌,然后将温度升至60℃再进行高速搅拌至丁苯橡胶完全溶解;
[0058] (2)向上述溶液中加入硅烷偶联剂,在超声下80℃水浴加热10min,然后减压蒸馏除去苯乙烯,再用蒸馏水洗至中性,在烘箱中40℃条件下干燥40min,得到改性丁苯橡胶;
[0059] (3)将改性丁苯橡胶送入密炼机中,抽真空保证与大气压差≥0.07MPa,密炼温度为120℃,密炼8min后,将占改性丁苯橡胶总质量1/5的贵氯化锌加入密炼机中,一起密炼6min,排料;
[0060] (4)将上步排出的混合料自然冷却至室温,并送入到电子束辐照装置中,在0.7MeV的辐照能量下反应10min,即得丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料。
[0061] 其中,所述高粘剂为SEBS、SIS、碳九石油树脂和碳五石油树脂的混合物。
[0062] 其中,所述改性海泡石纤维的制备方法为:取海泡石纤维,置于加热釜中加热至300℃后,冷冻干燥,然后再置于氢氧化钠溶液中,搅拌,过滤,洗涤至中性,真空干燥,得到碱化海泡石纤维;
[0063] 将碱化海泡石纤维浸泡于甲基三甲氧基硅烷进行表面处理,然后加入环氧氯丙烷,搅拌,加热升温至120℃,反应,抽滤,洗涤至中性,真空干燥,得到改性海泡石纤维。
[0064] 另外,本实施例的耐高温抗车辙的沥青混合料由以下方法制得:
[0065] (1)按比例称重,将基质沥青加热至170℃后放入反应釜内,然后加入岩沥青搅拌40min使其升温至220℃,然后加入丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料,再以1300r/min的速度搅拌0.8h使其降温至140℃,最后加入改性海泡石纤维以及200r/min的速度搅拌4h,制得混合物A;
[0066] (2)将加热到220℃集料称重后加入到拌和锅内,强制搅拌20s后,再加入矿粉,继续搅拌2min,得到混合物B;
[0067] (3)将步骤(1)所得混合物A加热至190℃,称重后加入到步骤(2)所得混合物B中,强制搅拌40s,得到混合物C;
[0068] (4)将称重后的导热填料、高粘剂加入到步骤(3)所得混合物C中,强制搅拌4min后在150℃出锅,即可得到耐高温抗车辙的沥青混合料。
[0069] 实施例2
[0070] 本实施例中,所述耐高温抗车辙的沥青混合料,由如下重量份数的组分组成:
[0071] 矿粉                            400份;
[0072] 集料                            1300份;
[0073] 基质沥青                        500份;
[0074] 岩沥青                          150份;
[0075] 导热填料                        60份;
[0076] 丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料   100份;
[0077] 高粘剂                          2.5份;
[0078] 改性海泡石纤维                  75份。
[0079] 其中,所述矿粉为生石灰粉,按粒径分,包括粒径为6mm‑8mm连续级配,占矿粉总质量的80%;粒径为2mm‑4mm连续级配,占矿粉总质量的20%。
[0080] 其中,所述集料为玄武岩粉,按粒径分,包括粒径为10mm‑15mm连续级配,占集料总质量的60%;粒径为5mm‑10mm连续级配,占集料总质量的40%。
[0081] 其中,所述硬质沥青为70#沥青;
[0082] 其中,所述导热填料为由玻化微珠、氮化铝和二氧化硅按质量比1:0.8:1.5组成。
[0083] 其中,所述丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料的制备方法为:
[0084] (1)将丁苯橡胶置于苯乙烯溶液中,进行超声搅拌搅拌,然后将温度升至70℃再进行高速搅拌至丁苯橡胶完全溶解;
[0085] (2)向上述溶液中加入硅烷偶联剂,在超声下100℃水浴加热15min,然后减压蒸馏除去苯乙烯,再用蒸馏水洗至中性,在烘箱中40℃条件下干燥60min,得到改性丁苯橡胶;
[0086] (3)将改性丁苯橡胶送入密炼机中,抽真空保证与大气压差≥0.07MPa,密炼温度为140℃,密炼10min后,将占改性丁苯橡胶总质量1/5的贵氯化锌加入密炼机中,一起密炼10min,排料;
[0087] (4)将上步排出的混合料自然冷却至室温,并送入到电子束辐照装置中,在0.9MeV的辐照能量下反应15min,即得丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料。
[0088] 其中,所述高粘剂为SEBS、SIS、碳九石油树脂和碳五石油树脂的混合物。
[0089] 其中,所述改性海泡石纤维的制备方法为:取海泡石纤维,置于加热釜中加热至400℃后,冷冻干燥,然后再置于氢氧化钠溶液中,搅拌,过滤,洗涤至中性,真空干燥,得到碱化海泡石纤维;
[0090] 将碱化海泡石纤维浸泡于甲基三甲氧基硅烷进行表面处理,然后加入环氧氯丙烷,搅拌,加热升温至140℃,反应,抽滤,洗涤至中性,真空干燥,得到改性海泡石纤维。
[0091] 另外,本实施例的耐高温抗车辙的沥青混合料由以下方法制得:
[0092] (1)按比例称重,将基质沥青加热至190℃后放入反应釜内,然后加入岩沥青搅拌50min使其升温至240℃,然后加入丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料,再以1500r/min的速度搅拌1.2h使其降温至160℃,最后加入改性海泡石纤维以及250r/min的速度搅拌6h,制得混合物A;
[0093] (2)将加热到250℃集料称重后加入到拌和锅内,强制搅拌30s后,再加入矿粉,继续搅拌4min,得到混合物B;
[0094] (3)将步骤(1)所得混合物A加热至210℃,称重后加入到步骤(2)所得混合物B中,强制搅拌50s,得到混合物C;
[0095] (4)将称重后的导热填料、高粘剂加入到步骤(3)所得混合物C中,强制搅拌6min后在160℃出锅,即可得到耐高温抗车辙的沥青混合料。
[0096] 实施例3
[0097] 本实施例中,所述耐高温抗车辙的沥青混合料,由如下重量份数的组分组成:
[0098] 矿粉                            375份;
[0099] 集料                            1200份;
[0100] 基质沥青                        450份;
[0101] 岩沥青                          125份;
[0102] 导热填料                        40‑60份;
[0103] 丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料   75份;
[0104] 高粘剂                          2份;
[0105] 改性海泡石纤维                  65份。
[0106] 其中,所述矿粉为生石灰粉,按粒径分,包括粒径为6mm‑8mm连续级配,占矿粉总质量的75%;粒径为2mm‑4mm连续级配,占矿粉总质量的25%。
[0107] 其中,所述集料为玄武岩粉,按粒径分,包括粒径为10mm‑15mm连续级配,占集料总质量的55%;粒径为5mm‑10mm连续级配,占集料总质量的45%。
[0108] 其中,所述硬质沥青为90#沥青;
[0109] 其中,所述导热填料为由玻化微珠、氮化铝和二氧化硅按质量比1:0.6:1.2组成。
[0110] 其中,所述丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料的制备方法为:
[0111] (1)将丁苯橡胶置于苯乙烯溶液中,进行超声搅拌搅拌,然后将温度升至65℃再进行高速搅拌至丁苯橡胶完全溶解;
[0112] (2)向上述溶液中加入硅烷偶联剂,在超声下90℃水浴加热13min,然后减压蒸馏除去苯乙烯,再用蒸馏水洗至中性,在烘箱中40℃条件下干燥50min,得到改性丁苯橡胶;
[0113] (3)将改性丁苯橡胶送入密炼机中,抽真空保证与大气压差≥0.07MPa,密炼温度为130℃,密炼9min后,将占改性丁苯橡胶总质量1/5的贵氯化锌加入密炼机中,一起密炼8min,排料;
[0114] (4)将上步排出的混合料自然冷却至室温,并送入到电子束辐照装置中,在0.8MeV的辐照能量下反应13min,即得丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料。
[0115] 其中,所述高粘剂为SEBS、SIS、碳九石油树脂和碳五石油树脂的混合物。
[0116] 其中,所述改性海泡石纤维的制备方法为:取海泡石纤维,置于加热釜中加热至350℃后,冷冻干燥,然后再置于氢氧化钠溶液中,搅拌,过滤,洗涤至中性,真空干燥,得到碱化海泡石纤维;
[0117] 将碱化海泡石纤维浸泡于甲基三甲氧基硅烷进行表面处理,然后加入环氧氯丙烷,搅拌,加热升温至130℃,反应,抽滤,洗涤至中性,真空干燥,得到改性海泡石纤维。
[0118] 另外,本实施例的耐高温抗车辙的沥青混合料由以下方法制得:
[0119] (1)按比例称重,将基质沥青加热至180℃后放入反应釜内,然后加入岩沥青搅拌45min使其升温至230℃,然后加入丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料,再以1400r/min的速度搅拌1.0h使其降温至150℃,最后加入改性海泡石纤维以及230r/min的速度搅拌5h,制得混合物A;
[0120] (2)将加热到235℃集料称重后加入到拌和锅内,强制搅拌25s后,再加入矿粉,继续搅拌3min,得到混合物B;
[0121] (3)将步骤(1)所得混合物A加热至200℃,称重后加入到步骤(2)所得混合物B中,强制搅拌45s,得到混合物C;
[0122] (4)将称重后的导热填料、高粘剂加入到步骤(3)所得混合物C中,强制搅拌5min后在155℃出锅,即可得到耐高温抗车辙的沥青混合料。
[0123] 实施例4
[0124] 本实施例中,所述耐高温抗车辙的沥青混合料,由如下重量份数的组分组成:
[0125] 矿粉                            370份;
[0126] 集料                            1150份;
[0127] 基质沥青                        430份;
[0128] 岩沥青                          115份;
[0129] 导热填料                        45份;
[0130] 丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料   60份;
[0131] 高粘剂                          1.8份;
[0132] 改性海泡石纤维                  60份。
[0133] 其中,所述矿粉为生石灰粉,按粒径分,包括粒径为6mm‑8mm连续级配,占矿粉总质量的70%;粒径为2mm‑4mm连续级配,占矿粉总质量的30%。
[0134] 其中,所述集料为玄武岩粉,按粒径分,包括粒径为10mm‑15mm连续级配,占集料总质量的55%;粒径为5mm‑10mm连续级配,占集料总质量的45%。
[0135] 其中,所述硬质沥青为70#沥青;
[0136] 其中,所述导热填料为由玻化微珠、氮化铝和二氧化硅按质量比1:0.7:1.2组成。
[0137] 其中,所述丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料的制备方法为:
[0138] (1)将丁苯橡胶置于苯乙烯溶液中,进行超声搅拌搅拌,然后将温度升至60‑70℃再进行高速搅拌至丁苯橡胶完全溶解;
[0139] (2)向上述溶液中加入硅烷偶联剂,在超声下85℃水浴加热11min,然后减压蒸馏除去苯乙烯,再用蒸馏水洗至中性,在烘箱中40℃条件下干燥45min,得到改性丁苯橡胶;
[0140] (3)将改性丁苯橡胶送入密炼机中,抽真空保证与大气压差≥0.07MPa,密炼温度为125℃,密炼8.5min后,将占改性丁苯橡胶总质量1/5的贵氯化锌加入密炼机中,一起密炼7min,排料;
[0141] (4)将上步排出的混合料自然冷却至室温,并送入到电子束辐照装置中,在0.7MeV的辐照能量下反应11min,即得丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料。
[0142] 其中,所述高粘剂为SEBS、SIS、碳九石油树脂和碳五石油树脂的混合物。
[0143] 其中,所述改性海泡石纤维的制备方法为:取海泡石纤维,置于加热釜中加热至330℃后,冷冻干燥,然后再置于氢氧化钠溶液中,搅拌,过滤,洗涤至中性,真空干燥,得到碱化海泡石纤维;
[0144] 将碱化海泡石纤维浸泡于甲基三甲氧基硅烷进行表面处理,然后加入环氧氯丙烷,搅拌,加热升温至125℃,反应,抽滤,洗涤至中性,真空干燥,得到改性海泡石纤维。
[0145] 另外,本实施例的耐高温抗车辙的沥青混合料由以下方法制得:
[0146] (1)按比例称重,将基质沥青加热至175℃后放入反应釜内,然后加入岩沥青搅拌43min使其升温至225℃,然后加入丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料,再以1350r/min的速度搅拌0.9h使其降温至145℃,最后加入改性海泡石纤维以及215r/min的速度搅拌4.5h,制得混合物A;
[0147] (2)将加热到225℃集料称重后加入到拌和锅内,强制搅拌23s后,再加入矿粉,继续搅拌2.5min,得到混合物B;
[0148] (3)将步骤(1)所得混合物A加热至195℃,称重后加入到步骤(2)所得混合物B中,强制搅拌43s,得到混合物C;
[0149] (4)将称重后的导热填料、高粘剂加入到步骤(3)所得混合物C中,强制搅拌4.5min后在150℃出锅,即可得到耐高温抗车辙的沥青混合料。
[0150] 实施例5
[0151] 本实施例中,所述耐高温抗车辙的沥青混合料,由如下重量份数的组分组成:
[0152] 矿粉                            390份;
[0153] 集料                            1250份;
[0154] 基质沥青                        480份;
[0155] 岩沥青                          140份;
[0156] 导热填料                        55份;
[0157] 丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料   90份;
[0158] 高粘剂                          2.2份;
[0159] 改性海泡石纤维                  70份。
[0160] 其中,所述矿粉为生石灰粉,按粒径分,包括粒径为6mm‑8mm连续级配,占矿粉总质量的80%;粒径为2mm‑4mm连续级配,占矿粉总质量的20%。
[0161] 其中,所述集料为玄武岩粉,按粒径分,包括粒径为10mm‑15mm连续级配,占集料总质量的50%;粒径为5mm‑10mm连续级配,占集料总质量的50%。
[0162] 其中,所述硬质沥青为90#沥青;
[0163] 其中,所述导热填料为由玻化微珠、氮化铝和二氧化硅按质量比1:0.7:1.4组成。
[0164] 其中,所述丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料的制备方法为:
[0165] (1)将丁苯橡胶置于苯乙烯溶液中,进行超声搅拌搅拌,然后将温度升至68℃再进行高速搅拌至丁苯橡胶完全溶解;
[0166] (2)向上述溶液中加入硅烷偶联剂,在超声下95℃水浴加热14min,然后减压蒸馏除去苯乙烯,再用蒸馏水洗至中性,在烘箱中40℃条件下干燥55min,得到改性丁苯橡胶;
[0167] (3)将改性丁苯橡胶送入密炼机中,抽真空保证与大气压差≥0.07MPa,密炼温度为135℃,密炼9.5min后,将占改性丁苯橡胶总质量1/5的贵氯化锌加入密炼机中,一起密炼9min,排料;
[0168] (4)将上步排出的混合料自然冷却至室温,并送入到电子束辐照装置中,在0.9MeV的辐照能量下反应14min,即得丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料。
[0169] 其中,所述高粘剂为SEBS、SIS、碳九石油树脂和碳五石油树脂的混合物。
[0170] 其中,所述改性海泡石纤维的制备方法为:取海泡石纤维,置于加热釜中加热至380℃后,冷冻干燥,然后再置于氢氧化钠溶液中,搅拌,过滤,洗涤至中性,真空干燥,得到碱化海泡石纤维;
[0171] 将碱化海泡石纤维浸泡于甲基三甲氧基硅烷进行表面处理,然后加入环氧氯丙烷,搅拌,加热升温至135℃,反应,抽滤,洗涤至中性,真空干燥,得到改性海泡石纤维。
[0172] 另外,本实施例的耐高温抗车辙的沥青混合料由以下方法制得:
[0173] (1)按比例称重,将基质沥青加热至185℃后放入反应釜内,然后加入岩沥青搅拌48min使其升温至235℃,然后加入丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料,再以1450r/min的速度搅拌1.1h使其降温至155℃,最后加入改性海泡石纤维以及2040r/min的速度搅拌5.5h,制得混合物A;
[0174] (2)将加热到245℃集料称重后加入到拌和锅内,强制搅拌28s后,再加入矿粉,继续搅拌3.5min,得到混合物B;
[0175] (3)将步骤(1)所得混合物A加热至205℃,称重后加入到步骤(2)所得混合物B中,强制搅拌48s,得到混合物C;
[0176] (4)将称重后的导热填料、高粘剂加入到步骤(3)所得混合物C中,强制搅拌5.5min后在158℃出锅,即可得到耐高温抗车辙的沥青混合料。
[0177] 对比例1
[0178] 除了将丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料省去外,其它的各组分的含量及其制备方法同实施例3一致。
[0179] 对比例2
[0180] 除了将改性海泡石纤维改成未经改性的海泡石纤维外,其它的各组分的含量及其制备方法同实施例3一致。
[0181] 实验例1
[0182] 马歇尔稳定度与干劈裂强度检测试验
[0183] 检测方法:分别取实施例1‑5和对比例1‑2制得的沥青混合料作为测试对象,采用标准击实法制备成101  .6±0 .2mm× 63  .5±1  .3mm的标准马歇尔试件,分别测试其马歇尔稳定度、干劈裂强度,并将结果计入下表1中。具体试验步骤依据JTG E20‑2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的T0709‑2011《沥青混合料马歇尔稳定度试验》和T0716‑2011《沥青混合料劈裂试验》。
[0184] 表1性能测试结果
[0185] 测试项目/组别   马歇尔稳定度(kN)  干劈裂强度(15℃)MPa
[0186] 实施例1   9.91   0.987
[0187] 实施例2   10.25  0.997
[0188] 实施例3   10.03  0.990
[0189] 实施例4   9.89   0.963
[0190] 实施例5   9.98   0.998
[0191] 对比例1   8.21   0.831
[0192] 对比例2   8.58   0.889
[0193] 由表1结果可知,实施例1‑5在测试过程中均符合 JTF F40‑2004《公路沥青路面施工技术规范》,马歇尔稳定度及干劈裂强度均高于,对比例1由于省去了丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料及对比例2未对玄武岩纤维进行改性处理,导致其抗裂强度降低,抗干劈裂强度变弱,由此可见,本发明制得的沥青混合料的性能好,在应用于道路施工时,安全性高,不易出现开裂、车辙现象。
[0194] 实施例2
[0195] 高温稳定性:
[0196] 取实施例1‑5及对比例1‑2制备的沥青混合料,分别按照规定方法(T 0719)对沥青混合料样品进行车辙试验,多次实验取平均值,检测数据如下表所示:
[0197] 项目   车辙动稳定度(60℃,0.7MPa)/mm  车辙动稳定度(70℃,0.7MPa)/mm[0198] 实施例1  23891  20517
[0199] 实施例2  23897  20525
[0200] 实施例3  23894  20520
[0201] 实施例4  23887  20519
[0202] 实施例5  23893  20523
[0203] 对比例1  23123  19793
[0204] 对比例2  23546  20123
[0205] 综合所述,本发明通过矿粉、集料、基质沥青、岩沥青、导热填料、丁苯橡胶/氯化锌量子点复合材料、改性海泡石纤维等成分配合,组分配比适宜,使得制得的沥青混合料具有优异的抗车辙能力,且该沥青混合料的高温稳定性、水稳定性均得到提升,可应用于交通量大和重载、超载车辆较多的道路,具有较高的实用性。
[0206] 以上具体实施方案描述了本发明的具体实施方案、基本原理以及创新点,这种描述方式只是用于简要说明本发明的技术方案,但本发明不限于上述实施例的细节。不应受限于本实施例,而应将其作为示范,在不违背本发明的基础信息的前提下,是可以以其他的形式来实现本发明的。